Numerische Simulationen zur Ermittlung des Bemessungsseegangs an der Wattseite der Insel Wangerooge, Deichausbau Dorf- und Ostgrodendeich, Neubau DB Schart

Im Zusammenhang mit den Planungen zum Deichausbau auf der Insel Wangerooge wurde das Institut für Wasserbau der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) vom Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz, Betriebsstelle Norden-Norderney (NLWKN) damit beauftragt den Bemessungsseegang am Bahnschart des Dorfgrodendeichs (Abb. 1 und Abb. 2) zu ermitteln sowie verschiedene seegangsreduzierende Maßnahmen im Vorfeld des Scharts zu prüfen. Hierzu wurden mit dem Seegangsmodell SWAN umfangreiche numerische Simulationen durchgeführt.

Der Bemessungsseegang wurde für Variationen der Windrichtung von Tw=270°, 300° sowie 330° für eine konstante Windgeschwindigkeit von U10=30 m/s in Kombination mit den Bemessungswasserständen NHN +5,45 m und NHN +5,95 m bestimmt. Als maßgebender Bemessungsfall wurde die Windrichtung Tw=270° ermittelt, bei der es zu den höchsten Wellenhöhen am Bauwerk kommt (Abb. 3).

Als seegangsreduzierende Maßnahme wurde die Errichtung eines Wellenbrechers vor dem Bahnschart mit einer unterschiedlichen Kronenhöhe (NHN +5,00 m, NHN +5,50 m sowie NHN +6,00 m) beim maßgebenden Bemessungsfall (Windrichtung Tw=270° sowie einem Bemessungswasserstand von NHN +5,95 m) geprüft. Für eine deutliche Reduktion auf mindestens die Hälfte der ohne ein solches Bauwerk auftretenden Wellenhöhen sollte die Kronenhöhe mindestens NHN +5,50 m oder höher betragen.
Anschließend wurden die berechneten Seegangsverhältnisse hinter dem Wellenbrecher als Eingangsgrößen zur Ermittlung der entstehenden Belastungen des Bahnscharts herangezogen. Die Belastungen wurden nach dem Verfahren von Goda 2010 für nicht-brechende Wellen ermittelt. Hierbei wurden die Belastungen einerseits für die aus den Simulationsergebnissen und andererseits für die aus dem Wellenbrechkriterium im Flachwasser abgeleiteten, theoretisch bzw. physikalisch maximal auftretenden Wellenhöhen  in Kombination mit unterschiedlichen Wellenperioden  getrennt für die Tore und Flügelwände des Bahnscharts ermittelt.